Перші промислові ВЕУ були сконструйовані в Данії в 1890 році. Вертикально-осьові ВЕУ були винайдені пізніше горизонтально-осьових пропелерних (ротор Савоніуса - в 1929 р ротор Дарині був запатентований у Франції в 1925 р і в США в 1926 р) [1]. До недавнього часу головним недоліком вертикально-осьових вітроенергетичних установок (вітрогенераторів) помилково вважалася неможливість отримати бистроходность більше одиниці (для горизонтально-осьових пропелерних ВЕУ бистроходность може бути більше п'яти). До недоліків також відносили нерівномірність крутного моменту, залежність частоти обертання вітроколеса від швидкості вітру і велику пускову швидкість вітру (близько 15 м / с) [2].
Ці положення, вірні тільки для тихохідних роторів з різним опором лопатей руху, привели до неправильних теоретичних висновків про малий коефіцієнті використання енергії вітру (КВЕВ) у вертикально-осьових вітроенергетичних установок в порівнянні з горизонтально-осьовими вітроустановками. В результаті цей тип вітроенергетичних установок майже 40 років взагалі не розроблявся. І тільки в 60-х - 70-х роках минулого століття спочатку канадськими, а потім американськими та англійськими фахівцями було експериментально доведено, що ці висновки не стосуються роторам Дарині, що використовують підйомну силу лопатей. Швидкохідність цих роторів досягає 6: 1 і вище, а коефіцієнт використання енергії вітру вже в даний час на рівні горизонтально-осьових пропелерних ВЕУ [2]. Разом з тим, експлуатація горизонтально-осьових вітроустановок виявила ряд невраховуваних раніше недоліків. Наприклад, горизонтально-осьові вітроенергетичні установки можуть значно зменшувати вироблювану електроенергію при частій зміні напрямку вітру [3]. При швидкій зміні напрямку вітру, вітроколесо має чітко відслідковувати ці зміни, але практично неможливо ефективно орієнтувати вітроколесо при зміні напрямку вітру через запізнювання дії механізмів орієнтації.
Вітроенергетичні установки з горизонтальною віссю обертання забезпечують стабільну потужність, що знімається з вітроколеса, при швидкості вітру не менше номінальної. Однак практика використання автономних електростанцій показує, що реально виробляється електроенергія виявляється менше розрахункової, втрати енергії можуть досягати 50% [3]. Причиною цього є зменшення потужності, а відповідно і енергії, переданої ветроколесом при зміні напрямку вітру навіть при достатній його швидкості.
Читачі нашого журналу добре знайомі з роботами недавно пішов з життя найстарішого ентузіаста технічної творчості Олександра Сергійовича Абрамова - невтомного винахідника і талановитого популяризатора техніки. Журнал неодноразово розповідав про діяльність А. С. Абрамова: на сторінках «М-К» публікувалися проекти двигунів незвичайних схем, механізмів, заснованих на нетрадиційному взаємодії деталей в звичайних на перший погляд процесах. Але більш за все конструктора залучали ідеї перетворення енергії з одного виду в інший.
Аж до своїх останніх днів (Олександр Сергійович дожив до 96 років!) Невтомний винахідник конструював все нові і нові механізми, а також шукав шляхи застосування відомих, але незаслужено забутих. Зокрема, його дуже дивувало і засмучувало, що інженерами, що займаються розробками вітродвигунів, чомусь ігноруються найпростіші, економічні та перспективні вітряки - вітрогенератори з вертикальною віссю.
Найлегше побудувати невеликий дешевий вітрогенератор (вітряк), виготовивши ветроколесо з металевої бочки - сталевий або алюмінієвої, наприклад, з під машинного масла, палива, меблевого лаку, клею і т.п.
Ротор вертикальних вітрогенераторів типу "бочка", Савоніуса, на відміну від горизонтальних вітряків, не може мати бистроходность вище швидкості вітру, і швидкохідні решт його лопатей може бути максимум Z1 (в іноземній літературі прийнято бистроходность позначати буквою лямбда, в російській - буквою Z). Хоча у ротора Дарині бистроходность може досягати і Z3. У саморобного пропелерного ветяка може бути і Z5, сучасні коефіцієнти швидкохідності лежать в діапазоні від 6 до 12, тому і мультиплікатор потрібен з меншим передавальним числом при інших рівних умовах. Це пов'язано з тим що лопаті у вертикального вітряка провалюються під тиском, а не використовують підйомну силу як в пропелері, і, отже, чим швидше вітер, тим швидше лопать повертає вітром.
Головне достоїнство вітроколеса Савоніуса укладено в тому, воно безперервно обертається в одну й ту ж саму сторону, незалежно від напрямку вітру. До того ж він простий у виготовленні, а тому недорогий.